JP7084987B2 - 3D printheads for use within 3D printers, 3D printers with this type of 3D printhead, methods of driving this type of 3D printer and printed products formed by this type of 3D printer. - Google Patents
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Description
3Dプリンタ、この種の3Dプリンタ内で使用するための3Dプリントヘッド、この種の3Dプリンタを駆動する方法及びこの種の3Dプリンタによって形成されたプリント製品が本明細書において開示される。この3Dプリンタは、プリント材料として、顆粒状、粉末状又は液状のプラスチック又は2つ又はそれ以上に分かれるプラスチック系(サーモプラスト、エポキシド、アクリレート、ポリラクチド、アクリルエステル-スチロール-アクリルニトリル、ポリメチルメタアクリレート、ポリエチレン(PE)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)又はグリコール改質されたポリエチレンテレフタレート(PETG)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、アクリルニトリル-ブタジエン-スチロール共重合体(ABS)、ポリビニルブチラール(PVB)、ポリメチルメタアクリレート(PMMA)、ポリアミド(PA)、ポリイミド(PI)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリスチロール(PS)、ポリビニルフェノール(PVP)、ポリプロピレン(PP)、ポリカーボネート(PC)又はそれらの派生物など)、そしてまた低溶融の金属又は金属合金を加工するように、構成されている。また、液状の、又は、光若しくは熱に反応するプラスチックを、ここに開示されるプリントヘッドによって放出して、プリントヘッドに対応づけられた光源又は熱源によって硬化させることも、可能である。ここに開示される3Dプリンタ内で、プリント媒体に材料特性(密度[g/cm3]、Eモジュール[MPa]、伸張度[%]、抗張力[MPa]、融点[℃]など)を調節するために、テキスタイル材料、ガラス、炭素、金属などからなる粒子又は繊維のような、混和剤を添加することができる。それについての詳細は、請求項内で定義されている;しかし、明細書及び図面は、方法及び装置コンポーネントの構造についての、機能方法についての、及び、変形例についての、関連する記載を含んでいる。 3D printers, 3D printheads for use within this type of 3D printer, methods of driving this type of 3D printer, and printed products formed by this type of 3D printer are disclosed herein. As a printing material, this 3D printer is a granular, powdery or liquid plastic or a plastic system (thermoplast, epoxide, acrylate, polylactide, acrylic ester-styrol-acrylic nitrile, polymethylmethacrylate) which is divided into two or more. , Polyethylene (PE), Polyvinyl Chloride (PVC), Polyethylene terephthalate (PET) or Glycol-modified polyethylene terephthalate (PETG), Polyethylene naphthalate (PEN), Acrylic nitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), Polyvinyl butyral (PVB), polymethylmethacrylate (PMMA), polyamide (PA), polyimide (PI), polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene (PS), polyvinylphenol (PVP), polypropylene (PP), polycarbonate (PC) ) Or derivatives thereof), and also configured to process low melt metals or metal alloys. It is also possible to emit a liquid or light or heat sensitive plastic by the printhead disclosed herein and cure it by a light source or heat source associated with the printhead. In the 3D printer disclosed herein, the material properties (density [g / cm 3 ], E module [MPa], elongation [%], tensile strength [MPa], melting point [° C.], etc.) are adjusted in the print medium. Therefore, admixtures such as particles or fibers made of textile materials, glass, carbon, metals, etc. can be added. Details about it are defined in the claims; however, the specification and drawings include relevant statements about the structure of methods and equipment components, about functional methods, and about variations. There is.
米国特許出願公開第2012/0237631号明細書は、顆粒を供給される3Dプリンタのウォーム供給システムに関する。プリントヘッドから供給すべき顆粒への熱伝達の調整が難しいことによって、顆粒がプリントヘッドの供給通路内又は供給ウォーム内で貼り付くことがあり、それによってプリント材料がプリントヘッド内へ不均一に投入されて、不均一なままでプリントヘッドから流出する。これが、プリント製品の構造を損なう。というのは、形成された層が不均一な層厚又は望ましくない中断を有することがあるからである。 U.S. Patent Application Publication No. 2012/0237631 relates to a warm supply system for 3D printers supplied with granules. Due to the difficulty in adjusting the heat transfer from the printhead to the granules to be fed, the granules may stick in the feed passage or feed worm of the printhead, causing the print material to be unevenly charged into the printhead. And flow out of the printhead, remaining non-uniform. This spoils the structure of the printed product. This is because the layers formed may have non-uniform layer thickness or undesired interruptions.
他の技術的背景を示すのが、米国特許第5656230号明細書(Khoshevis)と米国特許出願公開第2002/113331号明細書(Zhang)である。 Other technical backgrounds are U.S. Pat. No. 5,656,230 (Khoshevis) and U.S. Patent Application Publication No. 2002/113331 (Zhang).
国際公開第2016/020150号(Stubenruss)は、顆粒粒子及び/又は液体を供給される3Dプリントヘッドのための顆粒粒子/液体調節装置に関する。このシステムは、高い材料排出(単位時間あたりのプリント材料の体積)において、きわめて高い精度と均一な層厚とを有する、様々な材料と混和剤からなる高品質のプリント製品を提供する。そのために、そこに開示されている3Dプリントヘッドは、(底)面を備えたチャンバを有しており、その面内に流出開口部が設けられている。チャンバ内には螺旋ウォームコンベアが配置されており、それがプリント材料を流出開口部へ供給する。力発生器が螺旋ウォームコンベアをその面の方向へ押しやり、螺旋ウォームコンベアと面の間の間隔は、供給すべきプリント材料の圧力によって調節可能である。 WO 2016/020150 (Stubenruss) relates to a granule particle / liquid regulator for a 3D printhead fed with granule particles and / or liquid. This system provides high quality printed products consisting of various materials and admixtures with extremely high accuracy and uniform layer thickness at high material discharge (volume of printed material per unit time). To that end, the 3D printheads disclosed therein have a chamber with a (bottom) surface, in which an outflow opening is provided. A spiral worm conveyor is located in the chamber, which feeds the print material to the outflow opening. The force generator pushes the spiral worm conveyor towards its surface, and the distance between the spiral worm conveyor and the surface is adjustable by the pressure of the printed material to be fed.
面と螺旋ウォームコンベアとの間の相対的な回転速度は、プリント材料の圧力に従って調節可能である。この配置が、顆粒粒子又は液体を、供給通路を通して、流出開口部を有するプレートを備えたチャンバ内へ案内する。流出開口部を通して、顆粒又は液体から得られた、溶融された又は液状のプリント材料が流出することができる。プリント材料は再び、チャンバ流出開口部の方向へ案内され、又は、プリント材料は、螺旋ウォームコンベアがプレートに対して回転することによって、流出開口部とは逆の方向に移動され、プリント材料の圧力が高すぎる場合には、螺旋ウォームコンベアは作用する力に抗して持ち上がって、螺旋ウォームコンベアの有効性を減少させる。 The relative rotation speed between the surface and the spiral worm conveyor can be adjusted according to the pressure of the printed material. This arrangement guides the granules or liquid through the supply passage into a chamber with a plate with an outflow opening. A molten or liquid print material obtained from granules or liquid can flow out through the outflow opening. The print material is again guided towards the outflow opening, or the print material is moved in the opposite direction to the outflow opening by the spiral worm conveyor rotating with respect to the plate, and the pressure of the print material. If is too high, the spiral worm conveyor will lift against the acting force, reducing the effectiveness of the spiral worm conveyor.
顆粒若しくは粉末の形状のプリント材料を加工する場合、又は、プラスチック液を使用する場合も、材料内には、プリント材料へ供給される保護ガス、化学的な反応ガス(たとえばマルチ成分プラスチックシステムの場合)、空気、蒸発した水分などの形状のガスが存在する。このガスは、放出されるプリント材料の均一性とそれに伴ってプリント製品の品質をネガティブに損なうことがあり得る。 When processing printed materials in the form of granules or powders, or when using plastic liquids, the material also contains protective gas, chemical reaction gas (eg, in the case of multi-component plastic systems) supplied to the printed material. ), Air, and gas in the form of evaporated moisture. This gas can negatively compromise the uniformity of the printed material released and the associated quality of the printed product.
国際公開第97/19798号は、支持体部材上に硬化可能な材料の複数の層をパターンに従ってシーケンシャルに載置することによって3次元の実体的な対象を形成する装置に関する。この装置は、押し出された材料を供給するノズル、入口と出口を備えたポンプを有しており、出口がノズルと流体接続しており、かつ硬化可能な材料の、圧力を供給された流れが液体の状態でノズルへ供給される。ポンプと結合された駆動装置がポンプに、ノズルへ可変の圧力供給高さと硬化可能な材料の流れ率とを提供する能力を与える。圧力供給段階は、硬化可能な材料を液体の状態でかつ所定の中間圧力においてポンプの入口へ供給するための、その入口と接続された出口を有している。この中間圧力は、すべての機能的な圧力供給高さ及びポンプの流れ率のために、ポンプを連続的に駆動するために硬化可能な材料の連続的な量が入口へ供給されることを、保証しなければならない。すなわちノズルへの、そしてそれを通る、硬化可能な材料の中断されない流れが保証されなければならない。硬化可能な材料は、圧力供給段階へ固体として供給される。圧力供給段階は、固体を収容してそれを加熱するための導管を有しており、それによって固体が硬化可能な材料の液状の状態へ移行する。推進装置が固体を、硬化可能な材料の液状の状態へ、所定の中間圧力になるように圧力を供給するための導管内へ移動させる。 WO 97/1979 relates to a device for forming a three-dimensional substantive object by sequentially placing multiple layers of curable material on a support member according to a pattern. The device has a nozzle that feeds the extruded material, a pump with inlets and outlets, the outlets are fluidly connected to the nozzles, and a pressurized stream of curable material. It is supplied to the nozzle in a liquid state. A drive coupled with the pump gives the pump the ability to provide a variable pressure supply height and curable material flow rate to the nozzle. The pressure supply stage has an outlet connected to the inlet for supplying the curable material to the inlet of the pump in a liquid state and at a predetermined intermediate pressure. This intermediate pressure provides the inlet with a continuous amount of curable material to continuously drive the pump for all functional pressure supply heights and pump flow rates. Must be guaranteed. That is, an uninterrupted flow of curable material to and through the nozzle must be guaranteed. The curable material is fed as a solid to the pressure feeding stage. The pressure supply stage has a conduit for accommodating and heating the solid, thereby transitioning the solid to a liquid state of the curable material. The propulsion device moves the solid into a liquid state of the curable material into a conduit for supplying pressure to a predetermined intermediate pressure.
この配置において、特にガス発生をコントロールするために、圧力供給は少なくとも2つの段階で行われる。国際公開第97/19798号においては、多くの押し出し材料が押し出し成形機によるその移送の間にガスを遊離させることが、認識された。やや吸湿性である熱可塑性ポリマーは、その溶融温度へ加熱する場合に水蒸気を遊離させる。他の遊離するガスは、軟化剤、モノマー及び酸化生成物であり得る。押し出し成形機の圧力部分内のガスは、押し出し成形機の圧力敏捷性を低下させる。したがって国際公開第97/19798号の配置においては、フル圧力にされる押し出し材料の体積は、できる限り小さく抑えられる。 In this arrangement, the pressure supply is performed in at least two stages, especially to control gas generation. In WO 97/1979, it was recognized that many extruded materials release gas during their transfer by an extrusion molding machine. The slightly hygroscopic thermoplastic polymer liberates water vapor when heated to its melting temperature. Other free gases can be softeners, monomers and oxidation products. The gas in the pressure portion of the extruding machine reduces the pressure agility of the extruding machine. Therefore, in the arrangement of WO 97/19798, the volume of the extruded material under full pressure is kept as small as possible.
そのために、国際公開第97/19798号において押し出し成形機によって実施される圧力供給プロセスは、2つ以上の段階に分割される。国際公開第97/19798号の配置において、押し出し成形機の第1の段階において発生したガスは、まだ比較的低い圧力において、第1の段階の出口で分離される。変形例においては、予熱器内で液状の押し出し材料から発生したガスは、接続通路内で押し出し材料から分離されて、第2の圧力供給段への入口に設けられた回転シールを介して押し出し成形機から出てゆく。 To that end, the pressure supply process carried out by the extrusion molding machine in WO 97/1979 is divided into two or more stages. In the arrangement of WO 97/19798, the gas generated in the first stage of the extrusion molding machine is separated at the outlet of the first stage at still relatively low pressure. In the modified example, the gas generated from the liquid extruded material in the preheater is separated from the extruded material in the connecting passage and extruded through a rotary seal provided at the inlet to the second pressure supply stage. Go out of the plane.
国際公開第97/19798号によれば、第2の圧力供給段階として、円錐状の粘性ポンプ(米国特許第5312224号明細書も参照)が設けられている。ここでは、液状の押し出し材料が接続通路から回転する排除器へ供給され、その排除器を回転数可変のモータがスリーブ内で回転させ、それによって液状の押し出し材料がノズルと開口部へ向かい、そしてそこから押し出される。第1の段階は、ポンプが高粘性の押し出し材料と共に使用される場合に、ポンプの入口におけるライニング又は空洞化を阻止する。他の第2の段階は、歯車ポンプ、振動ピストンポンプ、回転スライダポンプ、シングル及びダブルスクリューポンプなどを有している。 According to WO 97/19798, a conical viscous pump (see also US Pat. No. 5,31224) is provided as a second pressure supply step. Here, the liquid extrusion material is fed from the connecting passage to a rotating ejector, which is rotated by a variable speed motor within the sleeve, which causes the liquid extrusion material to direct to the nozzle and opening, and then It is pushed out from there. The first step prevents lining or cavitation at the inlet of the pump when the pump is used with a highly viscous extrusion material. The other second stage includes gear pumps, vibrating piston pumps, rotary slider pumps, single and double screw pumps and the like.
国際公開第97/19798号によれば、典型的な押し出し材料デポジション率は、時間あたり0.1と10in3の間(1.64cm3から164cm3まで)となる。 According to WO 97/1979, typical extruded material deposition rates are between 0.1 and 10 in 3 per hour (from 1.64 cm 3 to 164 cm 3 ).
3Dプリントヘッドは、様々な品質、変動する水分含有量、ガス成分などを有するプリント材料であっても、一定の高い品質を有するプリント製品に加工できなければならない。 The 3D print head must be able to process a print material having a certain high quality even if the print material has various qualities, a variable water content, a gas component, and the like.
そのために3Dプリントヘッドには、ここに開示されかつ請求項1内で定義される機能及び形態を有するウォームコンベアが設けられる。 To that end, the 3D printhead is provided with a worm conveyor having the functions and embodiments disclosed herein and defined in claim 1.
特に3Dプリントヘッドはチャンバを有し、チャンバは、入口を通して液体又は固体のプリント材料を得るように、構成されており、チャンバは1つの面に流出開口部を有しており、チャンバに螺旋ウォームコンベアが対応づけられており、螺旋ウォームコンベアが、螺旋ウォームコンベアが駆動装置と結合されることによって、入口からチャンバ内へ達するプリント材料を流出開口部へ供給するように、構成されており、駆動装置は、螺旋ウォームコンベアを螺旋ウォームコンベアの移送方向において面から間隔をおいてかつ面に対して回転させるように、構成されており、螺旋ウォームコンベアは少なくとも1つの移送路と少なくとも1つの搬出移送路とを有しており、移送路は、径方向外側に位置する入口領域と径方向内側に位置する出口領域との間でプリント材料を出口領域へ移送するように、構成されており、搬出移送路は、プリント材料及びその中に存在するガスを移送路の径方向内側の端縁ゾーンのセクションから離れるように移送するように、構成されている。 In particular the 3D printhead has a chamber, which is configured to obtain liquid or solid print material through the inlet, the chamber has an outflow opening on one side, and a spiral worm in the chamber. Conveyors are associated and the spiral worm conveyor is configured and driven to supply the outflow opening with the printed material that reaches the inside of the chamber from the inlet by combining the spiral worm conveyor with the drive. The device is configured to rotate the spiral worm conveyor away from and against the surface in the transfer direction of the spiral worm conveyor, the spiral worm conveyor having at least one transfer path and at least one unloading transfer. It has a path and the transfer path is configured to transfer the printed material to the exit area between the radially outer inlet area and the radially inner exit area. The transfer path is configured to transfer the printed material and the gas present therein away from the section of the radial inner edge zone of the transfer path.
ここに提示される3Dプリントヘッドは、3Dプリントヘッドのチャンバ内へ供給される材料はガスを含んでいることがあり得る、又は、加熱若しくは化学反応に基づいてガスを形成することがあり得る、という認識に基づいている。このガスは、チャンバの流出開口部から流出する前に、ウォームコンベア内へ達して、そこで、ウォームコンベアの壁によって囲まれて、集まることがあり得る。このガス封入物は、ウォームコンベア内にあるプリント材料内で合体して1つ又は複数のより大きい気泡になることがあり得る。チャンバ流出開口部を通るウォームコンベアからのプリント材料の体積流は、3Dプリントプロセスの間、比較的小さい。プリント材料内にあるこの種の気泡が、チャンバ流出開口部の前の領域内へ達した場合に、この気泡がチャンバ流出開口部へのプリント材料の供給を妨げる。プリントプロセスが乱される。というのは、気泡がチャンバ流出開口部の領域内に留まる間、流出開口部を通るプリント材料がいつもより少なくなる又は全くなくなる。この状況にできる限り効率的に対処するために、ウォームコンベアのここで提示される好ましい形態は、ウォームコンベアがガス封入物を逃がすことによって、できる限りその移送出力を失わないことに、寄与する。これの基礎となる認識は、移送路内で気泡が存在する箇所においては、ウォームコンベアはチャンバ流出開口部の方向に送りを又はそれ以上の送りを行うことができないということである。それによってチャンバ流出開口部からのプリント材料の材料流が損なわれ、極端な場合においては、機能が止まってしまう。ガス封入物によって非常に大きい圧力降下がもたらされ、それによってウォームコンベアは流出開口部を有するチャンバ面からもはや持ち上がらなくなってしまう。最悪の場合においては、チャンバ流出開口部からもはや材料は流出しない。3Dプリントヘッドの制御装置が、この障害を認識し又はそれに反応するのはきわめて困難である。プリント製品は、このようにして欠陥箇所を有することになり、使えなくなってしまう。 In the 3D printhead presented herein, the material supplied into the chamber of the 3D printhead may contain gas or may form gas based on heating or chemical reaction. It is based on the recognition that. This gas may reach into the worm conveyor, where it may be surrounded by the walls of the worm conveyor and collect before it exits the outflow opening of the chamber. The gas inclusions can coalesce into one or more larger bubbles in the printed material in the worm conveyor. The volume flow of print material from the worm conveyor through the chamber outflow opening is relatively small during the 3D printing process. If this type of bubble in the print material reaches the area in front of the chamber outflow opening, the bubble interferes with the supply of the print material to the chamber outflow opening. The print process is disturbed. This is because, while the air bubbles remain in the area of the chamber outflow opening, less or no printing material passes through the outflow opening. In order to deal with this situation as efficiently as possible, the preferred embodiment presented here of the worm conveyor contributes to the worm conveyor not losing its transfer power as much as possible by allowing the gas inclusions to escape. The underlying perception of this is that the worm conveyor cannot feed or further in the direction of the chamber outflow opening where air bubbles are present in the transfer path. This impairs the material flow of the print material from the chamber outflow opening and, in extreme cases, ceases to function. The gas inclusions result in a very large pressure drop, which allows the worm conveyor to no longer lift from the chamber surface with the outflow opening. In the worst case, the material no longer flows out of the chamber outflow opening. It is extremely difficult for the 3D printhead controller to recognize or react to this obstacle. The printed product will have defective parts in this way and cannot be used.
3Dプリントヘッドのここに開示される配置によって、螺旋ウォームコンベアとチャンバを互いに対して回転させて、プリント材料内にあるガス封入物を、それが出口領域の内部へ達する前に、少なくとも移送路の径方向内側の端縁ゾーンから搬出移送路を通して離れるように移送することが、可能である。すなわち螺旋ウォームコンベアは、主としてほぼガスのないプリント材料を出口領域の内部へ、そしてそこからチャンバ流出開口部へ移送する。したがってチャンバ流出開口部からの材料流内の中断は、効果的に減少される又は阻止される。 The arrangement disclosed herein allows the spiral worm conveyor and chamber to rotate relative to each other so that the gas inclusions in the printed material are at least in the transfer path before it reaches the interior of the outlet area. It is possible to transfer away from the radial inner edge zone through the carry-out transfer path. That is, the spiral worm conveyor transfers predominantly gas-free print material into the exit region and from there to the chamber outflow opening. Therefore, interruptions in the material flow from the chamber outflow opening are effectively reduced or prevented.
螺旋ウォームコンベアは、ここに開示される3Dプリントヘッドの変形例において、流出開口部を有するチャンバの面へ向いたほぼ円形の端面を有している。代替的又は付加的に、端面が中心を有し、その中心が、チャンバの面内の流出開口部とほぼ整合する。代替的又は付加的に、螺旋ウォームコンベアの端面がチャンバの面に対してほぼ平行に(30°までの角度で)配置されており、かつ、螺旋ウォームコンベアの径方向内側に位置する出口領域が、流出開口部に対して距離をおいてかつその近傍で回転するように、方向付けされている。 The spiral worm conveyor has a substantially circular end face facing the surface of the chamber having the outflow opening in the variants of the 3D printhead disclosed herein. Alternatively or additionally, the end face has a center, the center of which is approximately aligned with the in-plane outflow opening of the chamber. Alternatively or additionally, the end face of the spiral worm conveyor is arranged approximately parallel to the surface of the chamber (at an angle of up to 30 °) and the outlet region located radially inside the spiral worm conveyor. , Directed to rotate at a distance from and in the vicinity of the outflow opening.
螺旋ウォームコンベアは、ここに開示される3Dプリントヘッドの配置の変形例において、径方向外側に位置する、移送路内への入口領域を有しており、入口領域は、端面についての上面視においてほぼ円形の扇形形状を有する、側方切断部によって形成されている。代替的又は付加的に、螺旋ウォームコンベアは入口領域の、移送路の入口から離れた側に、移送路及び/又は搬出移送路の境界を定める終端側の壁を有しており、その壁の外側端部が、端面についての上面視において、螺旋ウォームコンベアの回転方向(チャンバに対する)において、その内側端部に先行する。代替的又は付加的に、この壁は、移送路内で案内されるプリント材料を、螺旋ウォームコンベアの中心に位置する出口領域へ案内する。代替的又は付加的に、この壁は、搬出移送路を越えて内側へ張り出す距離で延びている。代替的又は付加的に、この壁はまた、プリント材料を、搬出移送路に対して横方向に搬出移送路の下方にかつ/又はその中へ案内する。 The spiral worm conveyor has an inlet region into the transfer path located radially outward in a variant of the 3D printhead arrangement disclosed herein, the inlet region in top view with respect to the end face. It is formed by lateral cuts having an almost circular fan shape. Alternatively or additionally, the spiral worm conveyor has, on the side of the inlet region away from the entrance of the transfer path, a terminal wall that defines the boundary of the transfer path and / or the carry-out transfer path. The outer end precedes the inner end in the direction of rotation (relative to the chamber) of the spiral worm conveyor in top view with respect to the end face. Alternatively or additionally, this wall guides the printed material guided in the transfer path to the exit area located in the center of the spiral worm conveyor. Alternatively or additionally, the wall extends inwardly over the carry-out transfer path. Alternatively or additionally, the wall also guides the printed material laterally below and / or into the unloading transfer path with respect to the unloading transfer path.
螺旋ウォームコンベアは、ここに開示される3Dプリントヘッドの配置の変形例において、出口領域を有しており、その出口領域は、螺旋ウォームコンベアの中心長手軸に対して少なくともほぼ同軸に方向付けされた、出口領域を包囲するリング壁を有している。リング壁は、壁が移送路から出口領域へ達する箇所に開口を有している。代替的又は付加的に、開口は、プリント材料が、移送路から、搬出移送路を通過して、開口を通して、螺旋ウォームコンベアの中心に位置する出口領域へ達することを可能にするように、構成されている。 The spiral worm conveyor has an outlet region in a variant of the 3D printhead arrangement disclosed herein, the exit region being oriented at least approximately coaxially with the central longitudinal axis of the spiral worm conveyor. It also has a ring wall surrounding the exit area. The ring wall has an opening where the wall reaches the exit area from the transfer path. Alternatively or additionally, the openings are configured to allow the printed material to reach the centrally located exit area of the spiral worm conveyor from the transfer path through the transfer transfer path and through the opening. Has been done.
螺旋ウォームコンベアは、ここに開示される3Dプリントヘッドの配置の変形例において、その周面に、回転軸に対して少なくともほぼ同軸に方向づけされたカラーを有しており、カラーが径方向外側へ向かって移送路の境界を定める。代替的又は付加的に、カラーが自由な下方の端縁を有しており、端縁が、流出開口部を有するチャンバの面へ向かって螺旋ウォームコンベアの端面の境界を定める。代替的又は付加的に、移送路は、少なくとも部分的にウォームコンベアの中心長手軸の回りをまわって延びる天井面を有している。代替的又は付加的に、移送路の天井面は、チャンバの面から離れた側において移送路の境界を定める。代替的又は付加的に、移送路は、チャンバの面へ向かって少なくとも部分的に開放している。代替的又は付加的に、移送路の天井面は、螺旋ウォームコンベアの回転軸に対して90°プラス/マイナス25°までの角度で方向付けされている。 The spiral worm conveyor has a collar oriented at least substantially coaxially with respect to the axis of rotation on its peripheral surface in a modification of the arrangement of the 3D printhead disclosed herein, and the collar is radially outward. Demarcate the transfer path towards you. Alternatively or additionally, the collar has a free lower edge, which defines the boundary of the end face of the spiral worm conveyor towards the surface of the chamber with the outflow opening. Alternatively or additionally, the transfer path has a ceiling surface that extends at least partially around the central longitudinal axis of the worm conveyor. Alternatively or additionally, the ceiling surface of the transfer path defines the boundary of the transfer path on the side away from the surface of the chamber. Alternatively or additionally, the transfer path is at least partially open towards the surface of the chamber. Alternatively or additionally, the ceiling surface of the transfer path is oriented at an angle of up to 90 ° plus / minus 25 ° with respect to the axis of rotation of the spiral worm conveyor.
螺旋ウォームコンベアは、ここに開示される3Dプリントヘッドの配置の変形例において、搬出移送路を有しており、その天井面は、移送路の天井面に比して、螺旋ウォームコンベアの端面からより離れた距離に位置する。したがって封入されたガスを有するプリント材料が出口領域から離れるように流出することが容易になる。代替的又は付加的に、搬出移送路の少なくとも1つのセクションは、移送路のセクションに比して、さらに径方向内側に位置するように配置されている。代替的又は付加的に、搬出移送路と出口領域とは、搬出移送路がプリント材料に第1の流れ抵抗を提供し、出口領域がプリント材料に第2の流れ抵抗を提供し、第1の流れ抵抗が第2の流れ抵抗よりも小さくなるように、寸法設計されかつ構成されている。出口領域の第2の流れ抵抗の大きさは、螺旋ウォームコンベアがチャンバに対して相対的に回転する場合に、充分にプリント材料が流出開口部へ向かって出口領域内へ流れるように、小さい。 The spiral worm conveyor has a carry-out transfer path in a modification of the 3D printhead arrangement disclosed herein, the ceiling surface of which is from the end face of the spiral worm conveyor as compared to the ceiling surface of the transfer path. Located at a greater distance. Therefore, it becomes easy for the printed material having the enclosed gas to flow away from the outlet region. Alternatively or additionally, at least one section of the carry-out transfer path is arranged to be located further radially inward relative to the section of the transfer path. Alternatively or additionally, the carry-out transfer path and the outlet area are such that the carry-out transfer path provides the printed material with a first flow resistance and the outlet area provides the printed material with a second flow resistance. The dimensions are designed and configured so that the flow resistance is smaller than the second flow resistance. The magnitude of the second flow resistance in the outlet region is small enough to allow the printed material to flow into the outlet region towards the outflow opening when the spiral worm conveyor rotates relative to the chamber.
螺旋ウォームコンベアは、ここに開示される3Dプリントヘッドの配置の変形例において、移送路の少なくとも1つのセクションを有しており、そのセクションが搬出移送路を少なくとも部分的に螺旋ウォームコンベアの周方向に包囲している。代替的又は付加的に、搬出移送路が、螺旋ウォームコンベアの中心に位置する出口領域を包囲している。代替的又は付加的に、プリント材料及び封入されているガスを搬出移送路から離れるように移送するために、搬出移送路は移送路の入口まで又はそれを越えて延びている。代替的又は付加的に、搬出移送路はその延びに沿ってその天井面に少なくとも1つの開口部を有しており、その開口部は、プリント材料及び封入されているガスを搬出移送路から逃がすことを可能にするように、構成されている。 The spiral worm conveyor has at least one section of the transfer path in a variant of the 3D printhead arrangement disclosed herein, the section of which is at least partially circumferential to the spiral worm conveyor in the carry-out transfer path. Surrounded by. Alternatively or additionally, the carry-out transfer path surrounds the centrally located exit area of the spiral worm conveyor. Alternatively or additionally, the carry-out transfer path extends to or beyond the entrance of the transfer path in order to transfer the printed material and the encapsulated gas away from the carry-out transfer path. Alternatively or additionally, the carry-out transfer path has at least one opening in its ceiling surface along its extension, which allows the printed material and the enclosed gas to escape from the carry-out transfer path. It is configured to make it possible.
代替的又は付加的に、搬出移送路の少なくとも1つのセクションは、移送路のセクションに比して、さらに径方向内側に位置するように配置されている。したがって少なくとも移送路のセクションは、搬出移送路のセクションよりも多くのプリント材料を移送することができる。したがってプリント材料は、移送路のセクションから出口領域の方向に流れる。 Alternatively or additionally, at least one section of the carry-out transfer path is arranged to be located further radially inward relative to the section of the transfer path. Therefore, at least the section of the transfer path can transfer more print material than the section of the carry-out transfer path. Therefore, the printed material flows from the section of the transfer path toward the exit area.
代替的又は付加的に、移送路の少なくとも1つのセクションが、搬出移送路を少なくとも部分的に螺旋ウォームコンベアの周方向に包囲している。変形例において、搬出移送路は、螺旋ウォームコンベアの中心に位置する出口領域を包囲している。さらに、搬出移送路は、プリント材料及び封入されているガスを搬出移送路から離れるように移送するために、移送路の入口まで延びていてもよい。搬出移送路は、その延びに沿ってその天井面に少なくとも1つの開口部を有していてもよく、その開口部を通してプリント材料及び封入された空気を搬出移送路から逃がすことができる。 Alternatively or additionally, at least one section of the transfer path surrounds the carry-out transfer path at least partially in the circumferential direction of the spiral worm conveyor. In a variant, the carry-out transfer path surrounds an exit area located in the center of the spiral worm conveyor. Further, the carry-out transfer path may extend to the entrance of the transfer path in order to transfer the printed material and the enclosed gas away from the carry-out transfer path. The carry-out transfer path may have at least one opening in its ceiling surface along its extension, through which the print material and enclosed air can escape from the carry-out transfer path.
上述した問題の他の解決法として、上述した特徴の1つ又は複数を備えた3Dプリントヘッドを有する、3Dプリンタが提案され、そのプリントヘッドはプリント製品のための収容部に対して少なくとも1つの幾何学的な軸線に沿って移動され、3Dプリンタに制御装置が対応づけられており、制御装置は、少なくとも1つの軸駆動装置を用いて3Dプリントヘッドを収容部に対して移動させるように、構成されている。代替的又は付加的に、プリント材料を流出開口部から管理して収容部へ放出するために、チャンバに対して螺旋ウォームコンベアを移動させるための駆動装置が設けられている。 As another solution to the above-mentioned problems, a 3D printer having a 3D printhead having one or more of the above-mentioned features is proposed, the printhead having at least one accommodating portion for a printed product. Moved along a geometric axis, the 3D printer is associated with a controller, which uses at least one axis drive to move the 3D printhead relative to the containment. It is configured. Alternatively or additionally, a drive is provided to move the spiral worm conveyor relative to the chamber in order to control the printed material through the outflow opening and discharge it into the containment.
上述した問題の他の解決法として、3Dプリントヘッドを有する3Dプリンタを駆動する方法が提案され、方法は以下のステップを有している:
-チャンバを準備し、そのチャンバが1つの面に流出開口部を有しており、
-チャンバに螺旋ウォームコンベアを対応づけ、
-螺旋ウォームコンベアに少なくとも1つの移送路と少なくとも1つの搬出移送路とを設け、
-チャンバに液体又は固体のプリント材料を装填し、
-螺旋ウォームコンベアの中心長手軸を中心に、チャンバに対する螺旋ウォームコンベアの相対的な回転をもたらし、螺旋ウォームコンベアの端面がチャンバの面から距離をおいて配置されており、
-移送路を用いてプリント材料を、径方向外側に位置する入口領域から径方向内側に位置する出口領域へ移送し、
-プリント材料をその中に存在するガスと共に、出口領域の径方向外側の端縁ゾーンの少なくとも1つのセクションから離れるように移送する。
As another solution to the above problems, a method of driving a 3D printer with a 3D printhead has been proposed, the method having the following steps:
-Prepare a chamber, the chamber has an outflow opening on one side,
-Associate the chamber with a spiral worm conveyor
-Provide at least one transfer path and at least one carry-out transfer path on the spiral worm conveyor.
-Load the chamber with liquid or solid printing material and
-It causes the relative rotation of the spiral worm conveyor with respect to the chamber around the central longitudinal axis of the spiral worm conveyor, and the end face of the spiral worm conveyor is placed at a distance from the surface of the chamber.
-Use a transfer path to transfer the printed material from the radially outer inlet area to the radially inner exit area.
-Transfer the printed material, along with the gas present therein, away from at least one section of the radially outer edge zone of the outlet region.
このやり方は、プリント材料内にある気泡がプリント材料と共にチャンバの流出開口部の前の領域内へ達して、そこでプリントプロセスを妨げる危険を減少させる又は排除する。この種の障害の場合においては、流出開口部を通していつもより少ないプリント材料が放出される又は全く放出されないことになる。すなわちウォームコンベアの形態が、ガス封入物の効果的な導出によってウォームコンベアがその移送出力をできるだけ失わないようにすることに、寄与する。 This approach reduces or eliminates the risk of air bubbles in the printing material reaching the area in front of the outflow opening of the chamber with the printing material, where it interferes with the printing process. In the case of this type of failure, less or less print material will be released through the outflow opening. That is, the form of the worm conveyor contributes to the effective derivation of the gas inclusions so that the worm conveyor does not lose its transfer output as much as possible.
代替的又は付加的に、チャンバに対する螺旋ウォームコンベアの相対的な回転は、螺旋ウォームコンベアがプリント材料内にあるガス封入物を、それが出口領域の内部へ達する前に、少なくとも出口領域の径方向外側の端縁ゾーンから搬出移送路内へ送り出すように、もたらされる。すなわち螺旋ウォームコンベアは、主として少なくともほぼガスのないプリント材料を、出口領域の内部へ、そしてそこからチャンバの流出開口部へ移送する。 Alternatively or additionally, the relative rotation of the spiral worm conveyor to the chamber is at least radial of the outlet region before the spiral worm conveyor reaches the gas inclusions in the printed material into the interior of the outlet region. It is brought out from the outer edge zone into the carry-out transfer path. That is, the spiral worm conveyor transfers predominantly at least almost gas-free printed material into the interior of the outlet region and from there to the outflow opening of the chamber.
上述した問題の他の解決法として、3Dプリント製品が提案され、それは、1つ又は複数の上述した装置の態様を有する3Dプリントヘッドを備えた3Dプリンタによって、かつ/又は、上述した方法の態様の1つ又は複数を有する方法によって、得られる。 As another solution to the above-mentioned problems, a 3D printing product has been proposed, which is by a 3D printer equipped with a 3D printhead having one or more aspects of the above-mentioned apparatus and / or aspects of the above-mentioned method. It is obtained by a method having one or more of the above.
1つ又は複数の上述した装置の態様を有する3Dプリントヘッドを備えた3Dプリンタによって、かつ/又は、1つ又は複数の上述した方法の態様を有する方法によって形成されたこの種のプリント製品又はコンポーネントは、従来のように形成されたプリント製品又はコンポーネントからはっきりと区別可能である。チャンバの流出開口部からのガス排出の減少/阻止によって、ここで得られるプリント製品は、従来のやり方で形成されたプリント製品に比して、ずっと少ない(関連する)ガス封入物を有する又は全く有さない。 This type of print product or component formed by a 3D printer with a 3D printhead having one or more aspects of the above-mentioned device and / or by a method having one or more aspects of the above-mentioned method. Is clearly distinguishable from traditionally formed printed products or components. By reducing / blocking gas emissions from the outflow opening of the chamber, the printed product obtained here has much less (related) gas inclusions or no gas encapsulation compared to the printed product formed in the conventional way. I don't have it.
従来のように形成されたプリント製品又はコンポーネント内には、たとえばコンポーネントの断面において、プリント材料の個々の層の間にガス封入物がはっきりと見られる。従来のように形成されたプリント製品又はコンポーネントにおいては、プリント材料の層の推移においてもはっきりと隙間が見られる。チャンバの流出開口部からのガス流出も、得られたプリント製品内で同様に直接認識できる。チャンバの流出開口部からプリント製品内へのこの種のガス放出は、プリント製品の表面における凹み/沈下をもたらす、又は、ガス放出がプリント製品の内部に材料欠損として開放した又は閉鎖されたガスポケットをもたらす。最終的にこのガス放出は、結果として、形成されたプリント製品の強度を著しく低下させる。 Within a conventionally formed printed product or component, for example, in the cross section of the component, gas inclusions are clearly visible between the individual layers of printing material. In the conventionally formed printed products or components, gaps are clearly seen in the transition of the layers of the printed material. Gas outflows from the outflow opening of the chamber are also directly recognizable within the resulting printed product. This type of outgassing into the printed product from the outflow opening of the chamber results in a dent / subsidence on the surface of the printed product, or an outgassing opens or closes as a material defect inside the printed product. Bring. Ultimately, this outgassing results in a significant reduction in the strength of the formed printed product.
このような強度の低下は、たとえば超音波検査のような、非破壊材料試験によって証明することもできる。このように証明された欠陥箇所を後から是正することは、プリント製品ができあがっている場合には、著しい手間をかけないとできない。 Such a decrease in strength can also be demonstrated by non-destructive material testing, such as ultrasonography. Correcting such a proven defect later cannot be done without significant effort when the printed product is completed.
なお、本明細書においては数値的な範囲及び数値的な値が開示されているが、開示された値の間のすべての数値的な値、及び、上述した範囲内の数値的な下位範囲は、同様に開示されているとみなされる。さらに指摘しておくが、ここに記述されるコンポーネントの種々の寸法の間の比率についての数が記載されているが、ここに記述される種類の各具体的なコンポーネントは、必ずしも、ここに示される種々の寸法の間の各比率及びすべての比率を実現する必要はない。 In addition, although the numerical range and the numerical value are disclosed in this specification, all the numerical values between the disclosed values and the numerical lower range within the above-mentioned range are referred to. , Also considered to be disclosed. It should be further noted that although the numbers for the ratios between the various dimensions of the components described here are given, each specific component of the type described here is not necessarily shown here. It is not necessary to achieve each ratio and all ratios between the various dimensions.
他の目的、特徴、利点及び適用可能性は、いくつかの実施例と付属の図面についての以下の説明から明らかにされる。記述されかつ/又は画像で示される全ての特徴は、それ自体又は任意の組合せにおいて、請求項又はその帰属におけるそのグループ分けに関係なく、本明細書で開示される対象を形成する。 Other objectives, features, advantages and applicability will be apparent from the following description of some embodiments and accompanying drawings. All features described and / or shown in images form the subject disclosed herein, whether in themselves or in any combination, regardless of their grouping in the claims or their attribution.
図1に示す3Dプリントヘッド100は、カップ形状のチャンバ110を有しており、そのチャンバはカバー112によって閉鎖される。カバー112は、液状又は固体のプリント材料DMをチャンバ110へ供給することができるようにするために、入口114を有している。プリントヘッド100用のプリント材料として、顆粒、粉末若しくは液状のプラスチック、又は、2つ以上に分かれたプラスチックシステムのコンポーネント、そしてまた低溶融の金属又は金属合金を使用することができる。カップ形状のチャンバ110とカバー112は、図示される変形例において鋼からなる。しかしまた、他の材料を使用することもできる。チャンバ110は、面116(図1においてその底面)に、ノズルとして形成された、プリント材料DM用の流出開口部120を有している。チャンバ110の内部に、螺旋ウォームコンベア130が配置されている。この螺旋ウォームコンベア130は、入口114を通してチャンバ110内へ達したプリント材料DMを流出開口部120へ供給するために、用いられる。そのために、図示される変形例において、螺旋ウォームコンベア130は駆動装置132と結合されている。駆動装置132は、制御装置200によって、螺旋ウォームコンベア130をチャンバ110に対して回転させて、それによって螺旋ウォームコンベア130、もっと正確に言うと図1におけるその下方の端面134がチャンバ110の面116から間隔をもって回転するように、構成されている。この間隔は、プリント材料DMの種類、その粘性及び場合によってはその混和剤(粒子又はテキスタル材料からなる繊維、ガラス、炭素、金属又は同種のもの)に従って、わずか数100μmから数(たとえば2-5)mmである。プリント材料DMが顆粒又は粉末としてチャンバ110内へ投入されるとすぐに、プリント材料を溶融させてその粘性を調節するために、チャンバ110の底にあるヒートコイル138が用いられ、それの加熱出力も同様に制御装置200によって閉ループ制御される。そのために、これ以上詳細に示されないやり方で、チャンバ内のプリント材料DMの温度が検出されて、制御装置200へ信号伝達される。
The
駆動装置132が螺旋ウォームコンベア130をチャンバ110に対して螺旋ウォームコンベア130の中心長手軸Mを中心に回転させた場合に、液状/液化されたプリント材料DMを径方向外側に位置する入口領域140と径方向内側に位置する出口領域142の間で出口領域へ向かって移送するために、螺旋ウォームコンベア130は少なくとも1つの移送路136を有している。さらに、螺旋ウォームコンベア130は搬出移送路144を有しており、その搬出移送路は、駆動装置132が螺旋ウォームコンベア130をチャンバ110に対して螺旋ウォームコンベア130の中心長手軸Mを中心に回転させた場合に、プリント材料DMをその中に存在するガスGと共に移送路136の径方向内側の端縁ゾーン146から離れるように移送する。
When the
すなわちプリント材料DM内にあるガス封入物Gは、この種のガス封入物Gが出口領域142の内部へ達する前に、少なくとも移送路136の径方向内側の端縁ゾーン146から搬出移送路144を通して搬出される。すなわち螺旋ウォームコンベア130は、主としてほぼガスなしのプリント材料DMを出口領域142の内部へ移送し、かつそこからチャンバ流出開口部120へ移送する。
That is, the gas encapsulation G in the print material DM passes through the carry-out
見てわかるように、螺旋ウォームコンベア130は、流出開口部120を有するチャンバ110の面116へ向いたほぼ円形の端面134を有している。端面134は中心Zを有しており、その中心はチャンバ110の面116内の流出開口部120とほぼ一致する。螺旋ウォームコンベア130の端面134は、チャンバ110の面116に対してほぼ平行に配置されている。螺旋ウォームコンベア130の径方向内側に位置する出口領域142は、チャンバ110の流出開口部120に対して距離をおいて回転し、端面134の中心Zとチャンバ110の流出開口部120は互いに対して整合している。
As can be seen, the
移送路136の前段に、この移送路136内への入口領域140が配置されている。この入口領域140は、端面についての上面視においてほぼ円形の扇形形状を有する、側方切断部によって形成されている(図2を参照)。入口領域140の、移送路136の入口128から離れた側において、螺旋ウォームコンベア130は、移送路136と搬出移送路144を限定する終端側の壁150を有している。壁150の外側端部152は、端面についての上面視において、螺旋ウォームコンベア130の回転方向DRにおいて、壁150の内側端部154よりも前に出ている。この壁150は、移送路136上にあるプリント材料DMを螺旋セクション形状のルート上で螺旋ウォームコンベア130の中心Z内に位置する出口領域142へ向かって案内する。この壁150は、中心Zへ向かって搬出移送路144を越えて内側へはりだすように、延びている。壁150はまた、矢印P1又はP2によって示されるように、プリント材料DMを搬出移送路144に対して横方向にこの搬出移送路の下方に及び/又はその中へ案内する。
An
螺旋ウォームコンベア130の径方向内側に位置する出口領域142は、それを包囲する、螺旋ウォームコンベア130の中心長手軸Mに対して少なくともほぼ同軸に方向づけされたリング壁148によって画成されている。リング壁148は、壁150が移送路136から出口領域142へ達する箇所に開口160を有している。すなわち螺旋ウォームコンベア130がチャンバ110に対して回転方向DRに回転する場合に、プリント材料DMが移送路136から、搬出移送路144を通過して、開口160を通って、螺旋ウォームコンベア130の中心に位置する出口領域142へ達することができる。
The
螺旋ウォームコンベア130は、流出開口部120へ向いたその端面134に、その周面に沿って、中心長手軸Mに対して少なくともほぼ同軸に方向付けされたカラー164を有しており、そのカラーが移送路136を径方向外側へ向かって制限している。図1に示すように、カラー164、リング壁148及び壁150は、螺旋ウォームコンベア130の端面134において、チャンバ110の面116の方向へほぼ等しい距離で延びている。そのためにカラー164は、下方の自由な端縁166を有しており、その端縁が、流出開口部120を有するチャンバ110の面116へ向かって、螺旋ウォームコンベア130の端面134の境界を定めている。
The
さらに移送路136は、少なくとも部分的に中心長手軸Mの回りに延びる天井面168を有している。移送路136のこの天井面168は、移送路136の、チャンバ110の面116から離れた側の境界を定めている。移送路136は、チャンバ110の面116へ向いた側において、チャンバ110の面116へ向かって開放している。移送路136の天井面168は、螺旋ウォームコンベア130の中心長手軸Mに対して約120°の角度で、円錐切断面の形状に中心へ向かって立ち上がるように方向付けされている。他の変形例において、移送路136の天井面168は、螺旋ウォームコンベア130の中心長手軸Mに対して約90°に方向付けされている。天井面168は、螺旋ウォームコンベア130の中心長手軸Mへ向かって段階的に上昇する形状を有することもできる。
Further, the
搬出移送路144は、移送路136の天井面168に比して、螺旋ウォームコンベア130の端面134からより離れた距離に位置する、天井面170を備えている。さらに、搬出移送路144は、螺旋ウォームコンベア130内において、移送路136よりもさらに径方向内側に配置されている。搬出移送路144と出口領域142は、搬出移送路144が出口領域142に比してプリント材料DMに小さい流れ抵抗を提供するように、寸法設計されかつ形成されている。出口領域142の流れ抵抗はまた、開口160の寸法によって定められており、かつ、螺旋ウォームコンベア130がチャンバ110に対して相対回転する場合に充分にプリント材料DMが流出開口部120へ向かって出口領域142内へ流入するように、小さく寸法設計されている。螺旋ウォームコンベア130とチャンバ110の面116との間でプリント材料DM内の圧力が大きくなりすぎ、したがって多すぎるプリント材料DMが流出開口部120を介して放出されるようになった場合には、螺旋ウォームコンベア130がばね190の付勢に抗してチャンバ110の面116から離れるように持ち上がる。
The carry-out
移送路136は、円環セクションの形態を有しており、かつ、同様に円環セクションの形状の搬出移送路144を螺旋ウォームコンベア130の周方向に包囲している。搬出移送路144は、螺旋ウォームコンベア130のほぼ円形の中心とそこにある出口領域142を包囲している。搬出移送路144は、図示される変形例において、開口160から移送路136の入口128まで達しており、そこで入口領域内へ連通し、それによって、プリント材料DMと場合によっては封入されているガスGが、移送路136の径方向内側の端縁ゾーン146から遠ざかるように、搬出移送路144を通して移送される。プリント材料DM及びその中に封入されているガスGは、移送路136内のプリント材料DMの流れ方向とは逆の方向に流れる。搬出移送路144は、同様に示される変形例において、その延びに沿ってその天井面170内に複数の開口部176を有しており、それを通してプリント材料DM及びその中に封入されているガスGが、搬出移送路144から出ることができる。すなわち、プリント材料DM及びその中に含まれるガスGが、出口領域142内及び流出開口部120へ達し得ることが、有効に阻止される。
The
3Dプリントヘッド100においては、プリント駆動においてわずかな量のプリント材料DMのみが流出開口部120から流出する。プリント材料DMと共に、空気の形式のガスG、3Dプリントヘッド100内へ投入された不活性ガス、プリント材料DMから流出する水蒸気、軟化剤、モノマー及び酸化生成物も、螺旋ウォームコンベア130の移送路136内へ達する。螺旋ウォームコンベア130の移送路136内へは、流出開口部120から流出するよりも多くの量のプリント材料DMが取り込まれる。ここに提示される搬出移送路144の配置は、一方で、プリント材料DMの余分な量の少なくとも一部が、出口領域142内へ達する前に、再び導出されることを許す。プリント材料DMの余分な量の他の部分は、螺旋ウォームコンベア130がチャンバ110の面116から管理されて持ち上がる場合に、移送路136から径方向外側へ出てゆくことができる。他方で、ここに提示される搬出移送路144の配置によって、チャンバ110内の螺旋ウォームコンベア130の他のコンポーネントと協働して、有効なやり方で、プリント材料DM内に含まれたガスGが、出口領域142内へ達することが阻止される。むしろそのガスは、搬出移送路144内へ案内されたプリント材料DMと共に再び螺旋ウォームコンベア130から導出される。搬出移送路144の天井面は、移送路136の天井面に比して、面116からより離れた距離に位置しているので、プリント材料DM内に含まれるガスGは、移送路136から出口領域142内へと内側へ向かうそのルートにおいて、搬出移送路144内へ上昇することができる。そこで、封入されているガスGは、向流によって搬出移送路144の天井面内の開口部170へ、又は、移送路136の入口領域内のその端部へ、移送される。すなわち封入されたガスGは、流出開口部120を通してのプリント材料DMの管理された流出を損なうことはできない。むしろ、螺旋ウォームコンベア130の形態によって、螺旋ウォームコンベアはガス封入物を有効に逃がすことによりその移送出力をできるだけわずかしか失わず、かつ、特にプリント材料DM内のこのガス封入物Gは流出開口部120へ達することなく、かつ、プリント製品DEを汚すことがない。
In the
ここに提示される3Dプリントヘッド100を有する3Dプリンタは、図3に示すように、この3Dプリントヘッドを、プリント製品DE用の平坦な収容部300に対して少なくとも1つの幾何学的な軸線x、y、zに沿って移動させる。そのために、3Dプリンタは、制御装置200を有しており、その制御装置が、それぞれの軸駆動装置X-A、Y-A、Z-Aを用いて3Dプリントヘッド100と収容部300とを互いに対して移動させ、かつ、チャンバ100内の螺旋ウォームコンベア130のための駆動装置132も操作し、それによって、プリント材料が流出開口部120から管理されて収容部300へ放出される。すなわち、3Dプリントヘッドを有する3Dプリンタによって、かつ、ここに説明されるやり方で、3Dプリント製品が得られる。
The 3D printer with the
3Dプリントヘッドを有する3Dプリンタを用いて、1つ又は複数の上述した装置の態様によって、かつ/又は、1つ又は複数の上述した方法の態様によって形成された、この種のプリント製品又はコンポーネントは、図4及び図5においてはっきりと認識されるように、従来のように形成されたプリント製品又はコンポーネントから明確に区別可能である。2つの試料において、ポリカーボネートからなる層構造が見られ、従来のように形成されたプリント製品(図4)においては、外側に位置するガス封入部AG及び内側に位置するガス封入部IGが多数存在する。これは、3Dプリントヘッドを有する3Dプリンタを用いて、1つ又は複数の上述する装置の態様によって、かつ/又は、1つ又は複数の上述する方法の態様を用いて形成された、プリント製品(図5)においては、実際にそうはならない。チャンバ流出開口部からのガス放出の減少/阻止の結果として、ここで得られるプリント製品(図5)は、ずっと少ないガス封入を有する又は実際に(重要な)ガス封入を有さない。 A printed product or component of this type formed by one or more aspects of the above-mentioned apparatus and / or by one or more aspects of the above-mentioned method using a 3D printer with a 3D printhead. , As clearly recognized in FIGS. 4 and 5, are clearly distinguishable from conventionally formed printed products or components. In the two samples, a layer structure made of polycarbonate was observed, and in the printed product (FIG. 4) formed as in the conventional case, there are a large number of gas-filled portions AG located on the outside and a large number of gas-filled portions IG located on the inside. do. It is a printed product formed using a 3D printer with a 3D printhead by one or more aspects of the above-mentioned apparatus and / or by one or more aspects of the above-mentioned method. In FIG. 5), this is not the case. As a result of reducing / blocking outgassing from the chamber outflow opening, the printed product obtained here (FIG. 5) has much less outgassing or does not actually have (significant) outgassing.
装置及び方法の上述した変形例は、提示される解決の構造、機能及び特性をよりよく理解するためだけに用いられる;それらは開示を実施例に制限するものではない。図は、概略的であって、機能、作用原理、技術的形態及び特徴をはっきりとさせるために、重要な特性及び効果は、一部著しく拡大して示されている。図又はテキスト内に開示されている各機能方法、各原理、各技術的形態及び各特徴は、この開示に含まれる又はそれから生じる、すべての請求項、テキスト内及び他の図内の各特徴と自由かつ任意に組み合わせることができるので、すべての考えられる組合せは、上述した解決法に書き加えられるものである。テキスト内の、すなわち明細書の各セクション内の、請求項内の、すべての個別の形態の間の組合せ及びテキスト内、請求項内及び図内の個々の変形例の間の組合せも、含まれる。上述した装置と方法の詳細は、関連したものとして示されている;しかしそれらは互いに独立しておりかつ互いに自由に組合せ可能であることも、指摘しておく。図に示される個々の部分及びそのセクションの互いに対する比率は、限定するものと考えてはならない。むしろ、個々の寸法及び比率は、図示されるものと異なることができる。請求項も、開示及びそれに伴ってすべての示された特徴の互いに対する組合せ可能性を制限するものではない。すべての図示される特徴は、単独でも、他の特徴との組合せにおいても、ここに明示的に開示されている。 The above-mentioned variations of the devices and methods are used only to better understand the structure, function and properties of the solutions presented; they do not limit the disclosure to the examples. The figure is schematic and some of the important properties and effects are shown in significant enlargement in order to clarify the function, principle of action, technical form and features. Each functional method, each principle, each technical form and each feature disclosed in the figure or text is with all claims, text and other features in the figure contained in or resulting from this disclosure. All possible combinations are in addition to the solutions described above, as they can be combined freely and arbitrarily. Also included are combinations within the text, ie within each section of the specification, within the claims, between all the individual forms and within the text, within the claims and between the individual variants in the figure. .. The details of the devices and methods mentioned above are shown as related; however, it should also be noted that they are independent of each other and can be freely combined with each other. The ratio of the individual parts shown in the figure and their sections to each other should not be considered limiting. Rather, the individual dimensions and ratios can differ from those shown. The claims also do not limit the possibility of combining the disclosure and all of the indicated features with respect to each other. All illustrated features, either alone or in combination with other features, are expressly disclosed herein.
100 3Dプリントヘッド
110 カップ形状のチャンバ
112 カバー
114 入口
DM 液状又は固体のプリント材料
116 面
120 流出開口部
128 入口
130 螺旋ウォームコンベア
132 駆動装置
134 端面
136 移送路
138 ヒートコイル
140 入口領域
142 出口領域
144 搬出移送路
146 径方向内側の端縁ゾーン
150 壁
152 壁150の外側端部
154 壁150の内側端部
148 リング壁
160 開口
164 カラー
166 自由な端縁
168 移送路136の天井面
170 搬出移送路144の天井面
190 ばね
200 制御装置
X-A、Y-A、Z-A 軸駆動装置
300 収容部
DM プリント材料
G ガス封入物
M 螺旋ウォームコンベア130の中心長手軸
DR 螺旋ウォームコンベア130の回転方向
Z 螺旋ウォームコンベア130の中心
P1、P2 矢印
DE プリント製品
AG 外側に位置するガス封入部
IG 内側に位置するガス封入部
100
Claims (11)
-チャンバ(110)を有し、前記チャンバが、入口(114)を通して液状又は固体のプリント材料(DM)を得るように、構成されており、
-前記チャンバ(110)が、1つの面(116)に流出開口部(120)を有し、
-前記チャンバ(110)に螺旋ウォームコンベア(130)が対応づけられており、前記螺旋ウォームコンベアは、前記螺旋ウォームコンベア(130)又は前記チャンバ(110)が駆動装置(132)と結合されることによって、前記入口から前記チャンバ内へ達したプリント材料を前記流出開口部へ供給するように、構成されており、前記駆動装置が、前記螺旋ウォームコンベア又は前記チャンバを回転させて、螺旋ウォームコンベアが前記チャンバの前記面から距離をおいてかつ前記チャンバに対して回転するように、構成されており、
-前記螺旋ウォームコンベアが、
少なくとも1つの移送路(136)を有し、前記移送路が、プリント材料(DM)を径方向外側に位置する入口領域(140)と径方向内側に位置する出口領域(142)との間で、この出口領域へ向かって移送するように、構成されており、
少なくとも1つの搬出移送路(144)を有し、前記搬出移送路が、プリント材料(DM)及びその中に封入されているガス(G)を、前記移送路(136)の径方向内側に位置する端縁ゾーン(146)の少なくとも1つのセクションから離れるように移送するように、配置されかつ構成されている、
3Dプリントヘッド。 3D print head (100)
-Having a chamber (110), said chamber is configured to obtain a liquid or solid print material (DM) through an inlet (114).
-The chamber (110) has an outflow opening (120) on one surface (116).
-A spiral worm conveyor (130) is associated with the chamber (110), and the spiral worm conveyor is such that the spiral worm conveyor (130) or the chamber (110) is coupled to a drive device (132). The printed material that has reached the inside of the chamber from the inlet is configured to be supplied to the outflow opening, and the driving device rotates the spiral worm conveyor or the chamber to form a spiral worm conveyor. It is configured to rotate with respect to the chamber at a distance from the surface of the chamber.
-The spiral worm conveyor
It has at least one transfer path (136), the transfer path between an inlet region (140) located radially outward and an outlet region (142) located radially inward. , Is configured to transport towards this exit area,
It has at least one carry-out transfer path (144), and the carry-out transfer path positions the printed material (DM) and the gas (G) enclosed therein in the radial inside of the transfer path (136). Arranged and configured to transport away from at least one section of the edge zone (146).
3D print head.
-前記端面が中心を有し、前記中心が前記チャンバの前記面内の前記流出開口部と整合し、かつ/又は、
-前記螺旋ウォームコンベアの前記端面が、前記チャンバの前記面に対して平行に配置されており、かつ、前記螺旋ウォームコンベアの径方向内側に位置する前記出口領域が、前記流出開口部に対して距離をおいてかつその近傍で回転するように、方向付けされている、
請求項1又は2に記載の3Dプリントヘッド。 -The spiral worm conveyor has a circular end face facing the surface of the chamber having the outflow opening and / or.
-The end face has a center, the center aligns with the outflow opening in the plane of the chamber, and / or.
-The end face of the spiral worm conveyor is arranged parallel to the surface of the chamber, and the outlet region located radially inside the spiral worm conveyor is relative to the outflow opening. Oriented to rotate at a distance and in the vicinity of it,
The 3D print head according to claim 1 or 2.
-前記入口領域の、前記移送路の前記入口から離れた側において、前記螺旋ウォームコンベアが、前記移送路及び/又は前記搬出移送路の境界を定める終端側の壁を有しており、前記壁の外側端部がその内側端部に対して、前記螺旋ウォームコンベアの端面についての上面視において、前記螺旋ウォームコンベアの回転方向において、先行しており、かつ/又は、
-この壁が、前記移送路内で案内されるプリント材料を、前記螺旋ウォームコンベアの端面の中心に位置する前記出口領域へ案内し、かつ/又は、
-この壁が、前記搬出移送路を越えて内側へ向かって張り出す距離だけ延びており、かつ/又は、
-この壁が同様に、前記プリント材料を前記搬出移送路に対して横方向において前記搬出移送路の下方にかつ/又はその中へ案内する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の3Dプリントヘッド。 -The inlet region located radially outward into the transfer path is formed by lateral cuts having a circular fan shape in top view of the end face of the spiral worm conveyor and / or.
-On the side of the inlet region away from the inlet of the transfer path, the spiral worm conveyor has a terminal wall that defines the boundary of the transfer path and / or the carry-out transfer path, and the wall. The outer end of the spiral worm conveyor precedes and / or in the rotational direction of the spiral worm conveyor in top view of the end face of the spiral worm conveyor with respect to its inner end.
-This wall guides the printed material guided in the transfer path to the exit area located in the center of the end face of the spiral worm conveyor and / or.
-This wall extends inward over the carry-out transfer path and / or
-This wall also guides the printed material laterally below and / or into the unloading transfer path with respect to the unloading transfer path.
The 3D print head according to any one of claims 1 to 3.
-前記リング壁は、該リング壁が前記移送路から前記出口領域へ達する箇所において、開口を有しており、かつ/又は、
-前記開口は、プリント材料が前記移送路から、前記搬出移送路を通過して、前記開口を通して、前記螺旋ウォームコンベアの中心に位置する前記出口領域へ達することができるように、構成されている、
請求項1から4のいずれか1項に記載の3Dプリントヘッド。 -The exit region has a ring wall that is oriented at least coaxially with the central longitudinal axis of the spiral worm conveyor and surrounds the outlet region.
-The ring wall has an opening at the point where the ring wall reaches the exit region from the transfer path and / or.
-The opening is configured so that the printed material can pass from the transfer path through the carry-out transfer path and through the opening to the outlet region located in the center of the spiral worm conveyor. ,
The 3D print head according to any one of claims 1 to 4.
-前記カラーが自由な下方の端縁を有し、前記端縁が、前記流出開口部を備えた前記チャンバの前記面へ向かって前記螺旋ウォームコンベアの端面の境界を定め、かつ/又は、
-前記移送路が、前記螺旋ウォームコンベアの中心長手軸を少なくとも部分的にまわって延びる天井面を有し、かつ/又は、
-前記移送路の前記天井面が、前記チャンバの前記面から離れた側において、前記移送路の境界を定め、かつ/又は、
-前記移送路が、前記チャンバの前記面へ向かって少なくとも部分的に開放されており、かつ/又は、
-前記移送路の前記天井面が、前記螺旋ウォームコンベアの前記中心長手軸に対して90°プラス/マイナス25°までの角度で方向付けされている、
請求項1から5のいずれか1項に記載の3Dプリントヘッド。 The end face of the spiral worm conveyor facing the outflow opening has a collar on its peripheral surface that is oriented at least coaxially with the central longitudinal axis of the spiral worm conveyor. The boundaries of the transfer path are defined outward in the radial direction and / or
-The collar has a free lower edge, which borders the end face of the spiral worm conveyor towards the face of the chamber with the outflow opening and / or.
-The transfer path has a ceiling surface that extends at least partially around the central longitudinal axis of the spiral worm conveyor and / or.
-The ceiling surface of the transfer path defines and / or demarcates the transfer path on the side of the chamber away from the surface.
-The transfer path is at least partially open towards the surface of the chamber and / or
-The ceiling surface of the transfer path is oriented at an angle of up to 90 ° plus / minus 25 ° with respect to the central longitudinal axis of the spiral worm conveyor.
The 3D print head according to any one of claims 1 to 5.
-前記搬出移送路の少なくとも1つのセクションが、前記移送路のセクションに比して、さらに径方向内側に位置しており、かつ/又は、
-前記搬出移送路と前記出口領域とが次のように、すなわち、前記搬出移送路が前記プリント材料に第1の流れ抵抗を提供し、前記出口領域が前記プリント材料に第2の流れ抵抗を提供するように、寸法設計されかつ構成されており、前記第1の流れ抵抗が前記第2の流れ抵抗よりも小さく、かつ、前記出口領域の前記第2の流れ抵抗の大きさは、前記螺旋ウォームコンベアが前記チャンバに対して相対回動する場合に、充分にプリント材料が前記流出開口部へ向かって前記出口領域内へ流入するように、小さい、
請求項1から6のいずれか1項に記載の3Dプリントヘッド。 -The carry-out transfer path is provided with a ceiling surface located at a distance farther from the end surface of the spiral worm conveyor with respect to the ceiling surface of the transfer path, and / or.
-At least one section of the carry-out transfer path is located further radially inward with respect to the section of the transfer path and / or.
-The carry-out transfer path and the outlet region are as follows, that is, the carry-out transfer path provides the printed material with a first flow resistance, and the outlet region provides the printed material with a second flow resistance. Dimensionally designed and configured to provide, the first flow resistance is smaller than the second flow resistance, and the magnitude of the second flow resistance in the outlet region is the spiral. Small enough to allow the printed material to flow into the outlet region towards the outflow opening when the worm conveyor rotates relative to the chamber.
The 3D print head according to any one of claims 1 to 6.
-前記搬出移送路が、前記螺旋ウォームコンベアの中心に位置する前記出口領域を包囲し、かつ/又は、
-プリント材料及び含まれているガスを前記搬出移送路から離れるように移送するために、前記搬出移送路が前記移送路の入口まで又はそれを越えて延びており、かつ/又は、
-前記搬出移送路が、その延びに沿ってその天井面内に少なくとも1つの開口部を有しており、前記開口部が、プリント材料及び含まれているガスを前記搬出移送路から逃がすことを可能にするように、構成されている、
請求項1から7のいずれか1項に記載の3Dプリントヘッド。 -At least one section of the transfer path surrounds the carry-out transfer path at least partially in the circumferential direction of the spiral worm conveyor and / or.
-The carry-out transfer path surrounds and / or / or the exit area located in the center of the spiral worm conveyor.
-The carry-out transfer path extends to or beyond the entrance of the transfer path to transfer the printed material and the contained gas away from the carry-out transfer path and / or.
-The carry-out transfer path has at least one opening in its ceiling surface along its extension, which allows the print material and the contained gas to escape from the carry-out transfer path. It is configured to enable,
The 3D print head according to any one of claims 1 to 7.
-1つの面に流出開口部を有するチャンバを準備し;
-螺旋ウォームコンベアを前記チャンバに対応づけ、
-前記螺旋ウォームコンベアに少なくとも1つの移送路と少なくとも1つの搬出移送路とを設け、
-チャンバに液体又は固体のプリント材料を装填し、
-前記螺旋ウォームコンベアの長手中心軸を中心に、前記チャンバに対する前記螺旋ウォームコンベアの相対回転をもたらし、前記螺旋ウォームコンベアの端面が前記面から間隔をもって配置され、
-前記移送路を用いて径方向外側に位置する入口領域と径方向内側に位置する出口領域との間でプリント材料を移送し、
-プリント材料を、その中に存在するガスと共に、前記出口領域の径方向外側の端縁ゾーンの少なくとも1つのセクションから離れるように移送する、
3Dプリンタを駆動する方法。 A method of driving a 3D printer having the 3D printhead according to any one of claims 1 to 8, comprising the following steps:
-Prepare a chamber with an outflow opening on one side;
-Make the spiral worm conveyor correspond to the chamber,
-The spiral worm conveyor is provided with at least one transfer path and at least one carry-out transfer path.
-Load the chamber with liquid or solid printing material and
-Around the longitudinal central axis of the spiral worm conveyor, the relative rotation of the spiral worm conveyor with respect to the chamber is brought about, and the end faces of the spiral worm conveyor are arranged at intervals from the surface.
-Use the transfer path to transfer the print material between the radially outer inlet area and the radially inner exit area.
-Transfer the printed material, along with the gas present therein, away from at least one section of the radially outer edge zone of the outlet region.
How to drive a 3D printer.
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Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018221440A1 (en) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Tool and process for additive manufacturing of components |
JP7272047B2 (en) * | 2019-03-27 | 2023-05-12 | セイコーエプソン株式会社 | Plasticizing device and three-dimensional modeling device |
JP2021172003A (en) * | 2020-04-24 | 2021-11-01 | セイコーエプソン株式会社 | Plasticization device, three-dimensional molding device, and injection molding device |
JP2021172000A (en) * | 2020-04-24 | 2021-11-01 | セイコーエプソン株式会社 | Plasticization device, three-dimensional molding device, and injection molding device |
CN113996816B (en) * | 2021-10-22 | 2023-01-06 | 华中科技大学 | Real-time acoustic signal monitoring device for selective laser melting process |
CN114393828B (en) * | 2022-01-14 | 2022-11-11 | 中南大学 | 3D prints and uses shower nozzle structure |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000500709A (en) | 1995-11-13 | 2000-01-25 | ストラタシス・インコーポレイテッド | Solid prototyping method and apparatus |
CN103222528A (en) | 2013-05-06 | 2013-07-31 | 兰雄兵 | 3D printing apparatus and feed system thereof |
JP2015196264A (en) | 2014-03-31 | 2015-11-09 | 三菱重工業株式会社 | Apparatus and method for three-dimensional lamination |
WO2016020150A1 (en) | 2014-08-05 | 2016-02-11 | Starfort Des Stubenruss Moritz | Granule/liquid flow adjusting device for 3-d printer heads supplied with granules and/or liquids |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5312224A (en) | 1993-03-12 | 1994-05-17 | International Business Machines Corporation | Conical logarithmic spiral viscosity pump |
US5529471A (en) * | 1995-02-03 | 1996-06-25 | University Of Southern California | Additive fabrication apparatus and method |
JP2001002244A (en) * | 1999-06-21 | 2001-01-09 | Toyo Commun Equip Co Ltd | Fixed quantity feeding device for powder and the like |
US20020113331A1 (en) | 2000-12-20 | 2002-08-22 | Tan Zhang | Freeform fabrication method using extrusion of non-cross-linking reactive prepolymers |
DE102007045156A1 (en) * | 2007-09-20 | 2009-04-02 | Evonik Röhm Gmbh | Degassing extruder for degassing a polymer material and method for degassing a syrup from polymers, solvents and / or monomers using a degassing extruder |
US10092975B2 (en) * | 2008-02-12 | 2018-10-09 | United Technologies Corporation | Solid state additive manufacturing system |
CN102666040B (en) | 2009-10-16 | 2015-08-19 | 永备电池有限公司 | The lubricating box of palpus device is scraped for wet type |
CN102695593B (en) | 2009-12-08 | 2014-12-17 | 赫斯基注塑系统有限公司 | Hot-runner system having manifold assembly manufactured in accordance with free-form fabrication process |
RU100732U1 (en) * | 2010-08-11 | 2010-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "Пенополимер" | MIXING HEAD FOR PRODUCING FILLED FOAM POLYURETHANES |
US20150321419A1 (en) * | 2014-05-06 | 2015-11-12 | Todd Linthicum | Extrusion system for additive manufacturing and 3-d printing |
CN104588657B (en) * | 2014-12-25 | 2016-08-31 | 苏州米莫金属科技有限公司 | A kind of powder injection-molded device of anti-pore |
CN104916378B (en) | 2015-06-18 | 2017-01-04 | 西安交通大学 | The dielectric constant gradient insulator printed based on 3D manufactures device and method |
CN204976951U (en) * | 2015-09-22 | 2016-01-20 | 龙泉市金宏瓷业有限公司 | Be used for ceramic body 3D to print fashioned shower nozzle device of mound |
KR101736276B1 (en) * | 2015-11-03 | 2017-05-16 | 김상일 | 3D-printer head for foaming material and 3D-printer having the same |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000500709A (en) | 1995-11-13 | 2000-01-25 | ストラタシス・インコーポレイテッド | Solid prototyping method and apparatus |
CN103222528A (en) | 2013-05-06 | 2013-07-31 | 兰雄兵 | 3D printing apparatus and feed system thereof |
JP2015196264A (en) | 2014-03-31 | 2015-11-09 | 三菱重工業株式会社 | Apparatus and method for three-dimensional lamination |
WO2016020150A1 (en) | 2014-08-05 | 2016-02-11 | Starfort Des Stubenruss Moritz | Granule/liquid flow adjusting device for 3-d printer heads supplied with granules and/or liquids |
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